Неметаллические материалы

Резина является наиболее пригодным материалом для уплотнения разъемных соединений. Она эластична, требует небольших усилий затяга уплотнений, практически непроницаема для жидкостей и газов. Резина применяется до температуры +50 °С, а теплостойкая резина — до + 140° С, Для прокладок обычно применяется листовая техническая резина по ГОСТ 7338—65 без тканевых прослоек, так как при наличии прослоек иногда создается протечка среды через волокна прослойки. По твердости резину подразделяют на мягкую, средней твердости и твердую. Существует пять типов резины: маслобензостойкая (марки А, Б и В, в зависимости от степени стойкости), кислотощелочестойкая, теплостойкая, морозостойкая и пищевая.

Бумага, в виде прокладочного картона, широко используются в арматуре для пара низкого давления и воды при рабочей температуре ≤ 120°С и рабочем давлении до 6 кгс/см², для масла при ≤ 80° С и давления ≤ 40 кгс/см² и в других случаях. Применяется картон водонепроницаемый прокладочный (пропитанный), он используется и для нефтепродуктов при температуре ≤ 80° С и давлении ≤ 6 кгс/см². Для картона допускается удельное давление не более 550 кгс/см². Для высоких температур целлюлозный картон не пригоден, так как обугливается.

Кожа применяется для изготовления прокладок в соединениях водяных трубопроводов и воздухопроводах низкого давления. Кожа — дорогостоящий материал, расход ее лимитируется.

Композиционные материалы

Фибра (прокладочная кислородостойкая) изготовляется из бумаги, пропитанной раствором хлористого цинка, с последующим уплотнением и просушкой. Хорошо выдерживает большие давления и сравнительно высокие температуры (до 150° С). Под действием горячей воды набухает и коробится. Фибра обычно применяется для изготовления прокладок в арматуре, втулок, шайб. Используется при работе на керосине, бензине, смазочном масле, кислороде и углекислоте. Специальная электротехническая фибра (марки ФЭ) обладает хорошими электроизоляционными свойствами, но для изготовления прокладок непригодна. Коэффициент трения между фиброй и сухой сталью µ=0,33.

Асбест в качестве прокладочного материала используется в арматуре при повышенных и высоких температурах. Материал минерального происхождения, в технике используется после переработки в виде листового картона или шнура. При 500°С прочность асбеста снижается на 33%, а при 600°С — на 77%. К щелочам асбест достаточно хорошо устойчив, к кислотам наиболее устойчив антофилит-асбест.

Паронит, листовой материал, изготовляемый прессованием массы, состоящей из асбеста, каучука и порошковых ингредиентов. Применяется для уплотнения фланцевых соединений трубопроводов.

Паронит – универсальный прокладочный материал, применяется для обеспечения необходимой герметичности соединений различного типа в условиях воздействия агрессивных сред, высоких температур и давления. Он начинает течь при давлении выше 320 МПа (достигается предел текучести), в результате этого все неплотные места в соединении заполняются материалом, и обеспечивается герметичность.

Толщина прокладки из паронита должна быть минимально возможной, однако, достаточной для заполнения канавок и неровностей. Если увеличивать толщину прокладки, то повысится вероятность ее выдавливания, поэтому толстые прокладки ставить не рекомендуется.

Паронит выпускается в виде листов толщиной до 6 мм. Он легко режется, рубится, можно вырезать фигурные прокладки. Паронит – самый распространенный прокладочный материал для арматуры средних диаметров.

Паронит листовой ГОСТ 481-80 – получается путем вулканизации смеси асбестовых волокон (60-70%), каучука (12-15%), растворителя, минеральных наполнителей (15-18%) и серы (1.2-8.0%) и последующего вальцевания всей смеси под большим давлением.

Паронит общего назначения – листовой материал, изготовленный вальцеванием смеси волокон хризолитового асбеста, синтетического каучука, наполнителей вулканизующей группы. Температура рабочей среды – от -50 до +450 °С. Рабочее давление – от 0,25 до 6,4 МПа. Сжимаемость при давлении 35 МПа – от 5 до 15%. Восстанавливаемость после снятия давления 35 МПа – 35%. Толщина от 0,4 до 5 мм. Гарантийный срок хранения – 2 года. Выпускается в листах размера 1000 х 1500 мм, 1500 х 1500 мм, 1500 x 3000 мм.

Фторопласт имеет самый низкий среди конструкционных материалов коэффициент трения. Равенство статического и динамического коэффициентов трения фторопласта и композиций, основанных на нем, объясняет широкое применение его в машиностроении: в узлах трения механизмов машин и приборов в качестве подшипников и опор скольжения, подвижных уплотнителей поршневых колец, манжет работающих без смазки, с ограниченной смазкой и при наличии коррозионной среды. Эксплуатируется при температурах от -269°С до +260°С. Верхний предел ограничивается не потерей химической стойкости, а снижением физико-механических свойств. При нагревании выше +327°С происходит плавление, но полимер не переходит в вязко-текучее состояние вплоть до температуры разложения +415°С.

Прессшпан - мягкий, плотный картон серого или желтого цвета, пропитанный изолирующими веществами. Применяется для прокладок на водяных, топливных и масляных трубопроводах. Высоких температур и давлений не выдерживает.

Армированные прокладки, состоящие из упругого ма­териала (резины, пластика, асбеста и т. д.), заключенного в оболочку из мягкого металла (меди, латуни). Предназначены для уплотнения фланцев аппаратов (сосудов), трубопроводов и арматуры диаметром от 10 мм до 1500 мм, работающих под давлением до 100 МПа и температурах до + 1000°С для инертных сред и в условиях вакуума. Параметры работы для окислительных сред определяются стойкостью стальных частей прокладок. Прокладки активно используются предприятиями различных отраслей, тепловой и атомной энергетикой. Прокладки такого типа могут быть исполь­зованы многократно.